Проектирование базы данных
Жизненный цикл базы данных
Процесс проектирования, реализации и поддержки БД называется жизненным циклом базы данных
Стадии жизненного цикла БД
Стадия анализа – производится анализ предметной области и выявляются требования к ней. Происходит оценка актуальности разработки.
Предварительное планирование сбор информации: какие прикладные программы и файлы используются и разрабатываются; документирование этой информации в виде обобщенной модели данных
Проверка осуществимости технологическая осуществимость, операционная осуществимость, экономическая целесообразность
Определение требований цели базы данных; потребности структурных подразделений и их руководителей; требования к оборудованию и ПО
Стадия проектирования – создается логическая структура базы данных, функциональное описание программных модулей и информационных запросов. БД подготавливается к эксплуатации.
Стадия реализации – решаются задачи по разработке программного доступа к базе данных. Проводится тестирование.
Стадия эксплуатации и сопровождения.
Этапы проектирования базы данных
Концептуальное(инфологическое) проектирование создаются подробные модели пользовательских представлений данных предметной области, которые интегрируются в концептуальную модель базы данных
Логическое проектирование выбор типа модели данных, построение логической модели, основанной на структурах, характерных для выбранной модели
Физическое проектирование определяются способы физического хранения БД, типы устройств для хранения, методы доступа к данным базы, требуемые объемы памяти, правила сопровождения и др.
Оценка работы и поддержка базы данных по мере изменения потребностей вносятся изменения, разрабатываются новые модули
Рисунок 9. Проектирование базы данных
Концептуальное проектирование
На этом этапе:
Изучается и описывается предметная область.
Разрабатывается словарь данных, который содержит информацию об источниках данных, их форматах и взаимосвязях.
Концептуальная модельпредставляет собой обобщенную модель предметной области, для которой создается БД. Она определяет состав и структуру данных предметной области и функциональные связи между ними.
Концептуальная модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных. Конкретный вид и содержание концептуальной модели определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам.
Логическое проектирование
Выбор конкретной СУБД и преобразование концептуальной модели в логическую модель, основанную на структурах, характерных для выбранной СУБД.
Физическое проектирование
Создание схемы данных для конкретной СУБД. Логическая модель дополняется характеристиками, необходимыми для определения способов физического хранения и использования БД, типа устройств для хранения, объема памяти, методов доступа, правил сопровождения БД и т.п.
Модель «сущность-связь». Er-диаграммы
Модель «сущность–связь»– средство моделирования предметной области на этапе концептуального проектирования. Часто ее называют ER-моделью(Entity – сущность, Relation – связь).
Моделирование структуры данных предметной области базируется на использовании графических средств – ER-диаграмм(диаграмм "сущность–связь"). В наглядном виде они представляют связи между сущностями.
Основные понятия ER-диаграммы
Сущность – это некоторый объект реального мира, который может существовать независимо. Сущность имеет экземпляры, отличающиеся друг от друга значениями атрибутов и допускающие однозначную идентификацию.
Атрибут – это свойство сущности.
Атрибут, который уникальным образом идентифицирует экземпляры сущности, называется ключом.
Связь представляет взаимодействие между сущностями. Она характеризуется мощностью, которая показывает, сколько сущностей участвует в связи. Связь между двумя сущностями называется бинарной, а связь между более чем с двумя сущностями – тернарной.
Множества сущностей на диаграмме изображаются в виде прямоугольников, множества отношений изображаются в виде ромбов. Если сущность участвует в отношении, они связаны линией. Если отношение не является обязательным, то линия пунктирная. Атрибуты изображаются в виде овалов и связываются линией с одним отношением или с одной сущностью.
Рисунок 10. Элементы ER-диаграммы
Рисунок 11. Пример ER-диаграммы